Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Автоматизированный электропривод тележки мостового крана - файл 8 СИНТЕЗ САУ.doc


Автоматизированный электропривод тележки мостового крана
скачать (3018.4 kb.)

Доступные файлы (17):

0Тит лист.doc21kb.26.01.2006 16:16скачать
0ю Содержание.doc48kb.26.01.2006 16:20скачать
0я Введение.doc38kb.26.01.2006 16:26скачать
10 эл снабж.doc126kb.26.01.2006 18:05скачать
12 еффективность.doc42kb.26.01.2006 18:14скачать
13 Заключение.doc35kb.26.01.2006 18:08скачать
1 ТЭО тел.doc328kb.26.01.2006 18:55скачать
2 Пат поиск тел.doc156kb.25.01.2006 02:09скачать
3 Задание.doc185kb.26.01.2006 17:46скачать
4 Требования И ВЫБОР тел.doc37kb.26.01.2006 17:48скачать
5 Выбор дв.doc262kb.26.01.2006 17:50скачать
6.1 МАТ МОДЕЛЬ.doc153kb.26.01.2006 18:01скачать
6.2 МАТ МОДЕЛЬ АВК.doc146kb.25.01.2006 01:41скачать
7 Мех хар.doc96kb.25.01.2006 01:56скачать
8 СИНТЕЗ САУ.doc190kb.25.01.2006 01:56скачать
9 конструирование.doc2510kb.25.01.2006 02:55скачать
Список литер.doc39kb.25.01.2006 03:08скачать

8 СИНТЕЗ САУ.doc

8. ФОРМИРОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ. СИНТЕЗ САУ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ



Главной задачей при регулировании является обеспечение высокого быстродействия при определенном характере переходных процессов, то есть в основу синтеза контура регулирования должны быть положены необходимые динамические показатели качества. Для таких условий в теории автоматизированного электропривода разработан метод синтеза унифицированных контуров регулирования, получивший название метода последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат. При этом внешнему контуру регулирования некоторой координаты (скорости) подчинен внутренний контур регулирования другой координаты (тока) [6].

В результате при рассматриваемом методе коррекции динамические показатели контура однозначно определяются отношением постоянных времени:

, (8.1)

где – суммарная некомпенсированная постоянная контура с учетом малой постоянной запаздывания преобразователя; – постоянная времени интегрального элемента, введенного для устранения статической ошибки.

При увеличении а быстродействие контура уменьшается. В то же время уменьшение соотношения постоянных времени вызывает возрастание колебательности процесса и перерегулирования. При а=2 обеспечивается минимальное время регулирования () при перерегулировании меньшем 5% и коэффициенте демпфирования. В нашем случае такие показатели качества являются оптимальными по быстродействию и перерегулированию.

Таким образом, настраиваем многоконтурную систему на технический оптимум, при котором в каждом контуре а=2 [6].


^

Рис. 8.1. Структурная схема системы регулирования тока Id и скорости ω АВК



В соответствии с линеаризованной структурной схемой (см. рис. 6.4) тиристорный инвертор АВК с быстродействующей системой СИФУ представлен в виде инерционного звена с коэффициентом усиления кп и постоянной времени Тп, приближенно учитывающей суммарную инерционность системы управления и запаздывание инвертора. Асинхронный двигатель, параметры которого приведены к цепи выпрямленного тока, вместе с роторным выпрямителем представлен в виде последовательного соединения инерционного звена с передаточной функцией , где , охваченных внутренней отрицательной обратной связью по выпрямленной ЭДС ротора Еdp.

Здесь две регулируемые координаты: ток и угловая скорость ω. В соответствии с принципами построения систем подчиненного регулирования для оптимизации электропривода по схеме АВК используется двухконтурная структура, приведенная на рис. 8.1. Внешнему контуру регулирования угловой скорости ω подчинен контур регулирования тока . Так как каждый контур содержит по одной большой постоянной времени (Тэ и Тм), то целесообразно применять пропорциональные (П) или пропорционально-интегральные (ПИ) регуляторы. Задающее напряжение внутреннего контура является выходным напряжением регулятора внешнего контура.

Постоянная времени Тμ является суммой всех малых, не компенсируемых действием регулятора тока (РТ) постоянных времени внутреннего контура и равна Тμп.

При оптимизации контура тока значением внутренней обратной связи по ЭДС ротора можно пренебречь. Тогда при настройке внутреннего контура на технический оптимум передаточная функция разомкнутого контура тока [15]:

, (8.2)

где – соотношение постоянных времени контура тока.

Передаточная функция объекта регулирования тока имеет вид [15]:

. (8.3)

Передаточная функция регулятора тока:



, где . (8.4)

Таким образом, необходим ПИ-регулятор тока.
Так как Тэ и Rэ являются функциями скольжения, то качество переходных процессов во внутреннем контуре при фиксированной настройке РТ также зависит от скольжения. Настроим РТ на технический оптимум по значению Rэ при s=0,5. При этом во всем диапазоне регулирования получаются приемлемые результаты по перерегулированию и быстродействию [9].

Учитывая некоторое снижение максимального момента асинхронного двигателя в каскадной схеме и ограничения по условиям коммутации вентилей инвертора максимально допустимый выпрямленный ток [15]:

А. (8.5)

Приняв в качестве максимального задающего сигнала значение Uз.т.max=8 В, определим требуемый коэффициент обратной связи по току [15]:

Ом. (8.6)

Постоянная интегрирования регулятора тока, если принять Тμ=0,01с и ат=2 (настройка на технический оптимум), составит[15]:

с, (8.7)

где Ом;

Ом;

. где -ЭДС условного холостого хода инвертора (п.5).

Стабилитрон VD1 для ограничения выходного напряжения регулятора тока выбирается на напряжение:

В. (8.8)

Регулятор тока изображен на рисунке 8.2.

Зададимся значением емкости в цепи обратной связи =1 мкФ и определим :

кОм. (8.9)
^

Постоянная времени цепи обратной связи ПИ-регулятора:


. (8.10)

Тогда

кОм, (8.11)

где с.

Примем , тогда , где – коэффициент датчика тока. Источником сигнала, пропорционального току , берем шунт с номинальным током =105 А и номинальным падением напряжения =15 мВ [15].

Тогда

. (8.12)
При оптимизации внешнего контура (скорости) замкнутый контур тока приближенно заменяется линейным звеном первого порядка:

. (8.13)

Передаточная функция объекта регулирования скорости:

. (8.14)

Желаемая передаточная функция разомкнутого контура скорости, если принять :

. (8.15)

Передаточная функция регулятора скорости:

. (8.16)

Таким образом, должен быть применен П-регулятор скорости, показанный на рисунке 8.2.

Основная нелинейность контура обусловливается непостоянством , уменьшающимся по мере роста . Если производить настройку регулятора скорости для , то перерегулирования тока и скорости не превысят значений, соответствующих оптимальной настройке [9], поэтому:
2,11 Вּс, (8.17)

где =104,67 рад/с – номинальная синхронная угловая скорость двигателя.

Тогда

с. (8.18)

Примем =100 кОм, тогда .

Так как для пропорционального регулятора , то сопротивление цепи обратной связи РС:

кОм, (8.19)

где , так как контур скорости настраиваем на технический оптимум.



Рис. 8.2. Схема подчиненного регулирования тока и скорости в системе АВК
В качестве датчика скорости выбираем тахогенератор ТГ-1 с максимальной скоростью вращения 1100 об/мин; =0,42 Вּс.

Стабилитрон VD2 в цепи обратной связи регулятора скорости, включенный для ограничения его выходного напряжения, должен быть выбран на напряжение

В.

Напряжение , требуемое для получения заданного значения скорости идеального холостого хода привода ωс:

В. (8.20)

В качестве источника задающего напряжения используем задающее устройство с унифицированным выходным сигналом =10 В, тогда

кОм. (8.21)

Тогда =19,283 кОм.


Скачать файл (3018.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации